Calcul de moment dipolaire

[invitec5e8a39d]

Bonjour!
Je bloque sur un exercice de chimie à propos d'un calcul de moment dipolaire à partir d'une composition de vecteur. Enfaite j'ai même la correction mais en abrégé et rapide du coup ben je comprends rien du tout !

Il faut calculer le moment dipolaire des liaisons C-Cl et C-NO2 sachant que:
-le moment dipolaire du métadinitrobenzène p1=6,6D
-le moment dipolaire du métadichlorobenzène p2= 1.5D
Puis en déduire le moment dipolaire du métachloronitrobenzène.
(on a les schémas des molécules)

Dans le cours on avait fait une démonstration ou on part de AC²=(AB+BC)² arrivant à u=2*u1*cos(Alpha/2)
avec u moment dipolaire d'une liaison et u1 moment dipolaire de chaque atome de la liaison lié à un même atome (même norme) (exemple molécule H2O)

Et bien dans la correction de cette exercice le début de la démonstration est reprise :
pm²=(AB+AC)²=p²+p²+2p²cos(alph a) AB et AC étant des vecteurs.
D'ou C-NO2 pm=p1*racine (2(1+cos(alpha)))
C-Cl pm=p2

Alors déjà premièrement je ne comprend pas pourquoi on remplace des vecteurs par des moments dipolaires dans la première ligne ?! Et surtout pourquoi on remplace par le moment dipolaire de toute la molécule. Et puis je ne vois pas du tout le rapport car dans un exempe simple comme H2O d'accord mais la la molécule est très compliquée et on obtient pas du tout un cas simple ou on peut additionner deux moments dipolaires connus pour trouver celui que l'on cherche
Bref je ne comprend déjà pas bien la démonstration et encore moins l'application pour cet exercice !

Merci de votre aide
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[jeanne08]

Un dipôle électrique est un ensemble de 2 charges opposées -q et +q à une distance d : le moment dipolaire est un vecteur orienté du - vers le + de longueur u = q*l . Un moment dipolaire s'exprime en C.m ( le D est une unité encore utilisée) . Le moment dipolaire associé à la liaison C-Cl est un vecteur orienté du - ( le Cl) vers le + ( le C ) de longueur u(C-Cl) et de même le moment dipolaire associé à la liaison C-NO2 est orienté du NO2 vers C de longueur u(C-NO2)
Lorsque dans une molécule on a plusieurs liaisons polaires le moment dipolaire global est la somme vectorielle des moments dipolaires des différentes liaisons. Tu vas donc revoir comment on fait une somme de vecteurs ... et je pense qu'alors tu vas comprendre le corrigé !

[invitec5e8a39d]

Je sais ça, mais là je n'y arrive pas!
Les liaisons C=C et C-C ne sont pas polarisé.
Dans le cas du métadichlorobenzène pour moi les liaisons C-Cl sont égale a p2/2 mais c'est faux c'est seulement égal a p2. Je comprends pas car seulement ces deux liaisons sont polarisés et définissent donc le moment dipolaire de toute la molécule non ?
Pour le premier cas je n'arrive pas a voir quel atome est égal a A, B et C ...

[jeanne08]

- il faut absolument que tu revoies la somme de vecteurs ...
- dans le metadichlorobenzene les deux vecteurs moments dipolaires des liaisons forment un ange de 120°. Tu dois savoir exprimer la somme de deux vecteurs identiques en module faisant un angle de 120° ...
- je ne sais pas ce que signifie tes notations p2 , A B et C ....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec5e8a39d]

Il faut déplacer des vecteurs ... ?

[invitec5e8a39d]

Je sais exprimer la somme de deux vecteurs identiques, c'est ce qu'il y a dans mon cours mais je n'arrive pas a les assemblés. Et comment savez vous qu'il font un angle de 120 degrés ?

[moco]

Un dipôle est un vecteur. Deux dipôles peuvent être représentés par deux vecteurs, dont on peut faire la somme vectorielle.
Les liaisons entre les atomes C du benzène et les atomes périphériques (H pour le benzène pur, Cl pour le dichlorobenzène) font entre elles des angles de 60° pour les liaisons en orho-, 120° pour les liaisons en méta-, et 180° pour les liaisons en para.

[invitec5e8a39d]

D'accord merci beaucoup!
L'angle fait 120 degrés mais je ne comprends toujours pas comment déplacer un des vecteur ''C-Cl'' pour le remmener sur l'autre et faire une somme vectorielle...

[moco]

Tu peux toujours déplacer un vecteur le long de son axe, et de la distance que tu veux, pourvu que tu conserves la même longueur. Dans le cas des dérivés méta du benzène, tu peux déplacer les deux vecteurs (ou les deux dipôles) jusqu'à ce qu'ils partent tous les deux du centre de l'hexagone.

[invitec5e8a39d]

Car pour pouvoir transformer en :
AC²=AB²+BC²+2*BC*AB
p² =p2²+p2²+2p2²cos(120)
p²=2p2²(1+cos(120))
p=p2*racine (2*(1+cos(120)))
p=p2
Donc p de C-Cl=p2=1.5D

Ok mais qui est A, B et C ? Quel vecteur a t'on déplacé ? C'est ça ma question.

[invitec5e8a39d]

On déplace les deux vecteurs d'un ''rang'' on les a d'un même sommet je suis d'accord. Mais du coup l'angle entre le carbone est les deux Cl n'est pas égale à 120 degré si ? ...

[moco]

Tu as bien de la peine, me semble-t-il ! C'est pourtant pas tellement sorcier ! Essaie de faire glisser tes deux vecteurs glissants, de façon que la fin (B)du premier vecteur AB soit le début du deuxième vecteur BC.
B est le point de rencontre des deux axes portant tes vecteurs, donc le centre de l'hexagone.
A est le point de départ du premier vecteur, après glissement. C est l'extrémité du deuxième vecteur, sur son axe,après glissement.

[invitec5e8a39d]

Merci j'ai la bonne figure c'est bon !
Mais du coup AC² c'est pour le moment dipolaire de toute la molécule pas seulement de la liaison C-Cl c'est ça ou pas ?
Et on obtient p2²=p racine 2(1+cos120)
et non p²=p2 racine 2(1+cos120) ??
Car dans mon corrigé c'est l'inverse...

[moco]

L'inverse de quoi ?
Je ne sais pas comment l'angle de ta formule est défini. Mais c'est peut-être 180° - 120°